CN108021440A - 一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块 - Google Patents

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马炳刚
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Abstract

本发明公开了一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块,包括堆栈区管理子模块、缓冲区管理子模块和初始化子模块；所述缓冲区管理子模块连接有安全文件系统；所述初始化子模块设置有系统区、堆栈区和缓冲区；所述堆栈区与堆栈区管理子模块连接；所述缓冲区与缓冲管理子模块连接。本发明的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，内存模块的设计精悍高效，而且能方便、实时地为内存的各个任务分配合适的RAM空间，并且整个系统要安全可靠；基于实时性考虑，以及系统特性，内存模块采取固定分区策略。

Description

一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块
技术领域
本发明涉及一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，属于电力控制的计算机软硬件设计技术领域。
背景技术
近些年来，随着以计算机技术，通讯技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用，传统的控制学科正在发生变革，出现了许多新的生长点；随着工业界对智能控制要求的不断提高，形式多样的数字化智能产品应运而生，并且成为代替通用PC及进行信息处理的主要部件，在这些部件中都嵌入了微处理器，成为所谓的嵌入式系统；一般而言，嵌入式操作系统比通用的操作系统简单，但是各种不同的嵌入式产品对其有不同的特殊要求，所以嵌入式操作系统的种类繁多、性能各异；嵌入式系统领域，有很多实时系统可以选择，在实际应用中，嵌入式操作系统又可以分为两类：一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统。在嵌入式系统中，物理内存是除了CPU之外最基本、最重要的资源，在系统中的分配和回收对系统的效率起着重要的决定作用；uC/OS-II本身内存管理模块的功能太过于简单，它把连续的大块内存按分区来管理，每个分区中包含有整数个大小相同的内存块；系统中可以有多个内存分区，多个分区所定义的内存块大小可以不一致；在实现分配和回收函数的时候，只能分配和回收不超过规定大小的内存块；用户可以从不同的内存分区中获得不同大小的内存块，但是内存块在回收的时候必须重新放回它以前所属于的分区；uC/OS-II使用这种机制来保证内存分配和回收的执行时间固定，实现实时性，但它没有解决内部碎片的问题，所以也会造成内存的浪费；所以本发明针对需求，进行内存管理功能的改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，内存模块的设计精悍高效，而且能方便、实时地为内存的各个任务分配合适的RAM空间，并且整个系统要安全可靠；基于实时性考虑，以及系统特性，内存模块采取固定分区策略。
本发明的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，包括堆栈区管理子模块、缓冲区管理子模块和初始化子模块；所述缓冲区管理子模块连接有安全文件系统；所述初始化子模块设置有系统区、堆栈区和缓冲区；所述堆栈区与堆栈区管理子模块连接；所述缓冲区与缓冲管理子模块连接。
进一步地，所述堆栈区和缓冲区由多个小分区构成。
再进一步地，每所述小分区由多个大小相等的块组成。
本发明与现有技术相比较，本发明的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，内存模块的设计精悍高效，而且能方便、实时地为内存的各个任务分配合适的RAM空间，并且整个系统要安全可靠；基于实时性考虑，以及系统特性，内存模块采取固定分区策略。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意框图。
附图中的各部件标注：1-堆栈区管理子模块，2-缓冲区管理子模块，3-初始化子模块，4-安全文件系统，5-系统区，6-堆栈区，7-缓冲区。
具体实施方式
如图1所示，本发明的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，包括堆栈区管理子模块1、缓冲区管理子模块2和初始化子模块3；所述缓冲区管理子模块2连接有安全文件系统4；所述初始化子模块3设置有系统区5、堆栈区6和缓冲区7；所述堆栈区6与堆栈区管理子模块1连接；所述缓冲区7与缓冲管理子模块2连接。
所述堆栈区6和缓冲区7由多个小分区（未图示）构成。
每所述小分区（未图示）由多个大小相等的块组成。
本发明的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，由于内存系统区的变动较小，在三个内存分区中，内存管理主要管理堆栈区和缓冲区，针对这两个内存区建立管理机制，这些管理机制就构成了内存管理的两个子模块（堆栈区管理子模块和缓冲区管理子模块），再加上初始化子模块，构成内层管理的三个子模块；
初始化子模块根据用户的配置文件对内存管理模块进行初始化，初始化子模块为内存划分出系统区、堆栈区和缓冲区，并且根据配置文件对堆栈区和存储区进行分块操作，而且把每个块的一些信息在一些数据结构中进行登记，同时对内存块进行必要的初始化操作；
堆栈区管理子模块用于管理堆栈区空间的资源，用于完成为任务高效地分配和回收堆栈空间，同时该模块还用于解决内存的空间泄漏问题；
缓冲区管理子模块与堆栈区管理子模块的功能类似，该模块用于管理缓冲区空间的资源；
堆栈缓冲区管理是用于为任务分配和回收合适的堆栈和缓冲空间，在这两个模块中，内存空间的分配和回收是最重要、最基本的操作，综合了时间和空间等方面的要求，并结合系统的实际情况，采用二元伙伴算法作为内存空间的分配和回收算法；内存管理把堆栈区和缓冲区划分成许多小分区，每个小分区又划分出许多大小相等的块，块是分配和回收内存空间的单位，同一小分区中的块通过块结构以双向循环链表链接在一起。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，其特征在于：包括堆栈区管理子模块、缓冲区管理子模块和初始化子模块；所述缓冲区管理子模块连接有安全文件系统；所述初始化子模块设置有系统区、堆栈区和缓冲区；所述堆栈区与堆栈区管理子模块连接；所述缓冲区与缓冲管理子模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，其特征在于：所述堆栈区和缓冲区由多个小分区构成。
3.根据权利要求2所述的基于安全嵌入式操作系统的内存管理模块，其特征在于：每所述小分区由多个大小相等的块组成。
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CN110232139A (zh) * 2019-06-13 2019-09-13 山东华翼微电子技术股份有限公司 一种适用于嵌入式软件的soc数据管理方法

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CN110232139A (zh) * 2019-06-13 2019-09-13 山东华翼微电子技术股份有限公司 一种适用于嵌入式软件的soc数据管理方法
CN110232139B (zh) * 2019-06-13 2021-07-27 山东华翼微电子技术股份有限公司 一种适用于嵌入式软件的soc数据管理方法

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Application publication date: 20180511

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